DE3816357C1 - - Google Patents
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- F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
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- F16H—GEARING
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- F16H55/56—Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares
Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1
erläuterten Art.
Aus der GB-PS 12 00 668 ist ein stufenlos regelbares Ke
gelscheiben-Umschlingungsgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge bekannt, bestehend aus einer Primärwelle
mit einem ersten feststehenden Kegelscheibenteil und
einem zweiten axial verschiebbaren Kegelscheibenteil und
einer über ein Umschlingungsband treibend verbundenen Se
kundärwelle, bestehend aus einem ersten feststehenden Ke
gelscheibenteil und einem axial verschiebbaren Kegel
scheibenteil, wobei den beweglichen Kegelscheibenteilen
Zylindermäntel zugeordnet sind, die mit an den entspre
chenden Wellen festgelegten Kolbenscheiben Druckmittel
servos zur hydraulischen Verstellung der beweglichen Ke
gelscheiben bilden in denen jeweils eine, eine Mindest
vorspannung auf das Umschlingungsband aufbringende, Fe
deranordnung untergebracht ist.
Bei dem bekannten Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ist
als Federanordnung jeweils eine großformatige Schrauben
druckfeder vorgesehen.
Aus der DE-OS 29 48 195 ist ein ähnliches stufenlos re
gelbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, insbeson
dere für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem die in den
Druckmittelservos vorgesehene Federanordnung durch je
weils eine großflächige Tellerfeder gebildet ist.
Die bekannten stufenlos regelbaren Kegelscheiben-Um
schlingungsgetriebe mit einer in den Druckmittelservos
angeordneten Federanordnung weisen jedoch den Nachteil
auf, daß die erzielbaren axialen Hübe aufgrund des gerin
gen Federweges einer Tellerfeder, nur sehr klein sein
können. Dies hat zur Folge, daß der Regelbereich des Um
schlingungsgetriebes unakzeptabel klein gehalten werden
muß. Bei der Anordnung einer großformatigen Schrauben
druckfeder ist die erzielbare Mindestvorspannung zu ge
ring um z.B. ein Anschleppen eines Kraftfahrzeuges mit
einem stufenlos regelbaren Kegelscheiben-Umschlingungsge
getriebe zu ermöglichen.
Aus der DE-OS 31 17 657 ist ein stufenlos regelbares Ke
gelscheiben-Umschlingungsgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge bekannt, wie es z.Z. in ähnlicher Ausfüh
rung bereits im Großserieneinsatz ist. Hierbei wird nor
malerweise nur im Druckmittelservo an der Sekundärwelle
eine Federanordnung vorgesehen, wohingegen im Druckmit
telservo der Primärwelle keine Federanordnung vorhanden
ist. Der Grund für eine solche Anordnung liegt darin,
daß, würden in beiden Druckmittelservos entsprechende
Federanordnungen vorgesehen werden, die Montage des Um
schlingungsbandes sowie des das Eingangsglied bildenden
Sonnenrades unter den Gesichtspunkten einer Großserien
fertigung unmöglich würde.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein stufenlos regelba
res Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruches 1
erläuterten Art derart zu verbessern, daß sowohl in dem
Druckmittelservo für die Primärwelle als auch im Druck
mittelservo für die Sekundärwelle Federanordnungen vorge
sehen werden, die eine so hohe Vorspannung aufbringen
können, daß ein Anschleppen des Kraftfahrzeuges bei
stillstehendem Motor und dementsprechend fehlendem Druck
mittel möglich ist, wobei Vorkehrungen getroffen sind,
daß die Federanordnungen die Montage des Getriebes und
die Montage des Umschlingungsbandes nicht erschweren son
dern sogar erleichtern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst, indem ein
stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des
Patentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kennzeichen
teil des Patentanspruches aufgezeigten Merkmale aufweist.
Dadurch, daß die Federanordnungen je aus einer Vielzahl
von kleinformatigen Schraubendruckfedern bestehen, die in
einer in Federaufnahmeringen, einem topfartigen Federauf
nahmen aufweisenden, kolbenseitigen Abstützring und einem
zapfenförmige Federführungen aufweisenden, zylinderseiti
gen Führungsring verspannter Montagelage in die Druckmit
telservos eingelegt werden und die Verspannung der
Schraubendruckfedern bei der ersten vollen axialen Schei
benbewegung durch entsprechend ausgebildete Ver- und Ent
riegelungsbolzen aus der Montagelage freigegeben werden,
kann die gewünschte hohe Mindestvorspannung bereitge
stellt werden, ohne daß hierdurch die Montage des Getrie
bes und des Umschlingungsbandes sowie des Sonnenrades er
schwert werden.
Aufgrund der gewählten Federn wird auch ein akzeptabler
axialer Hub erreicht, was zur Folge hat, daß der vorgese
hene Regelbereich nicht eingeschränkt zu werden braucht.
In den Ansprüchen 2 und 3 sind zweckmäßige Ausführungs
formen der Ver- und Entriegelungsanordnungen erläutert.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles nä
her erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Einen Längsschnitt durch ein stufenlos re
gelbares Kegelscheiben-Umschlingungsge
triebe einer z.B. aus dem deutschen Patent
DE-PS 32 41 789 bekannten Bauart mit den
erfindungsgemäßen Federanordnungen in den
Druckmittelservos;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Kegelscheiben
anordnung und das Druckmittelservo der
Primärwelle, aus dessen oberem Teil eine
der verspannten Schraubendruckfedern in
der Montagelage und aus dessen unteren
Teil der Ver- und Entriegelungsbolzen ge
zeigt sind;
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Kegelscheiben
anordnung und das Druckmittelservo der Se
kundärwelle, aus dessen oberem Teil wieder
eine der verspannten Schraubendruckfedern
in ihrer Montagelage und aus dessen unte
ren Teil der Ver- und Entriegelungsbolzen
gezeigt sind;
Fig. 4 eine Frontansicht der Federaufnahmeringan
ordnung an der Primärwelle;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in
Fig. 4;
Fig. 6 eine Frontansicht der Federaufnahmeringan
ordnung für die Sekundärwelle;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in
Fig. 6;
Fig. 8 eine Frontansicht des Ver- und Entriege
lungsbolzens für die Federaufnahmeringe;
Fig. 9 und 10 Seitenansichten der entsprechenden Ver-
und Entriegelungsbolzen und
Fig. 11a, b, c eine alternative Ausführungsform für die
Verriegelungsanordnung.
Das in Fig. 1 gezeigte stufenlos regelbare Kegelscheiben-
Umschlingungsgetriebe besteht im wesentlichen aus einem
Getriebegehäuse 1 in dem auf einer Primärwelle I drehfest
angeordnete Kegelscheibenanordnungen über ein Umschlin
gungsband B treibend mit einer auf einer Sekundärwelle II
drehfest angeordneten Kegelscheibenanordnung treibend
verbunden sind. Die Primärwelle I besteht hierbei im we
sentlichen aus einer axial feststehenden, mit einem Wel
lenansatz die Primärwelle bildenden Festkegelscheibe 3
und einer auf deren Wellenansatz 4 axial verschiebbaren
Stellkegelscheibe 5, die über ein Druckmittelservo S I in
ihrer Axiallage veränderbar ist.
Die Sekundärwelle II besteht in ähnlicher Weise aus einer
axial feststehenden, mit einem Wellenansatz die Sekundär
welle bildenden Festkegelscheibe 6, auf deren Wellenan
satz 7 eine axial verstellbare Stellkegelscheibe 8 ange
ordnet ist, die gleichfalls über einen Druckmittelservo
S II in ihrer Axiallage veränderbar ist.
Die bewegliche Kegelscheibe oder Stellkegelscheibe 5 ist
mit einem Zylindermantel 11 verbunden, der mit einer am
Wellenansatz 4 festgelegten Kolbenscheibe 12 das Druck
mittelservo S I bildend zusammenwirkt.
Die bewegliche Kegelscheibe oder Stellkegelscheibe 8 der
Sekundärwelle II ist in ähnlicher Weise mit einem Zylin
dermantel 13 verbunden, der mit einer auf dem Wellenan
satz 7 festgelegten Kolbenscheibe 14 zusammenwirkt, um
das Druckmittelservo S II zu bilden.
Im Druckmittelservo S I ist eine Federaufnahmeringanord
nung 15 und im Druckmittelservo S II ist eine Federaufnah
meringanordnung 16 angeordnet.
Jede der beiden Federaufnahmeringanordnungen 15 und 16
besteht aus einem zylinderseitigen Abstützring 17 bzw. 18
und einem kolbenseitigen Führungsring 19 bzw. 20, wobei
die zylinderseitigen Abstützringe 17 und 18 mit einer
Vielzahl von topfartigen Federaufnahmen 21 bzw. 22 ver
sehen sind, während die kolbenseitigen Führungsringe 19
und 20 mit einer Vielzahl von zapfenförmigen Federführun
gen 23 und 24 für eine Vielzahl von einzelnen Schrauben
druckfedern 25 und 26 versehen sind.
Wie jeweils aus der unteren Hälfte der Schnittdarstellung
zu ersehen ist, sind an z.B. drei am Umfang gleichmäßig
verteilten Stellen anstelle der Federaufnahmen und Feder
führungen für die Schraubendruckfedern 25 und 26 entspre
chende Rastöffnungen 27 bzw. 28 und Halteöffnungen 29
bzw. 30 für Ver- und Entriegelungsbolzen 31 bzw. 32 vor
gesehen.
Jeder Ver- und Entriegelungsbolzen ist an seinem einen
Ende mit einem Bajonettkopf 33 bzw. 34 und etwa in seiner
Mitte mit einer Rastwulst 35 bzw. 36 sowie einer weiteren
Haltewulst 37 und 38 versehen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Schnittdarstellung befinden
sich beide Federaufnahmeringanordnungen bereits in ihrer
Funktionsstellung, d.h. die Verspannung der Schrauben
druckfedern in ihrer Montagelage ist bereits freigegeben
worden. Die Primärwelle I weist hierbei eine voll geöff
nete Kegelscheibenanordnung auf, während die Sekundär
welle II eine Kegelscheibenanordnung in Endlage (fast ge
schlossen) darstellt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Primärwellen-Baugruppe im
Montagezustand befindet sich die Stellkegelscheibe 5 auf
dem Ansatz 4 der Festkegelscheibe 3 in Montagelage, d.h.
die Federaufnahmeringanordnung 15 ist in verrasteter Lage
ihrer beiden Ringe, dem Abstützring 17 und dem Führungs
ring 19 eingesetzt. Der Ver- und Entriegelungsbolzen 31
hintergreift hierbei mit seiner Rastwulst 35 die Rastöff
nung 27 im Führungsring 19 und hält hierdurch die vorge
spannten Schraubendruckfedern 25 nahezu in ihrer Block
länge.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Sekundärwellen-Baugruppe be
findet sich die Stellkegelscheibe 8 in Montagelage auf
dem Ansatz 7 der Festkegelscheibe 6 und die Federauf
nahme-Ringanordnung 16 ist in ihrem verspannten Montage
zustand eingelegt. Der Ver- und Entriegelungsbolzen 32
hintergreift hierbei mit seiner Rastwulst 36 die Rastöff
nung 28 und hält die Vielzahl von Schraubendruckfedern 26
nahezu in ihrer Blocklänge.
Wird nun das fertig montierte stufenlos regelbare Kegel
scheiben-Umschlingungsgetriebe zum ersten Mal in Betrieb
genommen, so durchläuft jede der beiden Kegelscheibenan
ordnungen auf der Primär- als auch auf der Sekundärwelle
ihre Minimal- und Maximallagen, und bei jeweils der maxi
malen Öffnungslage der Kegelscheibenanordnungen trifft
der Ver- und Entriegelungsbolzen 31 bzw. 32 auf den fest
stehenden Kolben 12 bzw. 14 und wird hierdurch zwangs
weise durch die Rastöffnung 27 bzw. 28 hindurchgepreßt
und gelangt dann mit seiner Haltewulst 35 bzw. 36 in die
entsprechende Halteöffnung 29 bzw. 30. Dadurch können
die Schraubendruckfedern 25 und 26 ihre volle Kraft ent
falten und das Getriebe ist funktionsfähig.
In den Fig. 4 und 5 bzw. 6 und 7 sind weitere Details
der beiden Federaufnahmering-Anordnungen 15 und 16 ge
zeigt.
Ebenso ist in den Fig. 8, 9 und 10 der Aufbau des Ver-
und Entriegelungsbolzens in größerer Darstellung ersicht
lich.
In den Fig. 11a-11b ist eine alternative Ausführungs
form der Verriegelungsanordnung gezeigt. An einem zylin
derseitigen Abstützring 17′ sind Halte- und Rastöffnungen
39 und 40 vorgesehen. An einem kolbenseitigen Führungs
ring 19′ sind Verriegelungszapfen 41 angeformt, an denen
in Ringnuten 42 nach außen federnde Sprengringe 43 über
Hülsen 44 in verspannter Lage gehalten sind. Zur Errei
chung der verrasteten Montagelage des Abstützringes 17′
mit dem Führungsring 19′, werden die Verriegelungszapfen
41 so weit in die Halteöffnungen 39 eingeschoben, daß die
Sprengringe 43 in die hinteren Rastöffnungen 40 einrasten
und so die Verriegelungszapfen 41 an den Abstützringen
17′ festlegen können. Nach erfolgter Montage des Getrie
bes werden die Verriegelungszapfen 41 weiter gedrückt,
bis sich die Sprengringe 43 nach außen entspannen können
und die Verriegelungszapfen 41 freigeben. Die Schrauben
federanordnung wird hierdurch betriebsbereit.
Beim Abschleppen des Fahrzeuges, also im Betrieb ohne
Druckmittelversorgung in den Servos, bringen die Federn
das Band in die Übersetzung 1:1. Dies führt dazu, daß
kein Verschleiß am Schubgliederband sowie den Kegelschei
ben entsteht, da das Schubgliederband auf beiden Kegel
scheiben mit einer großen aktiven Umschlingung läuft,
eine relativ hohe Anpreßkraft des Bandes gewährleistet
ist und die Primärkegelscheibe auch nicht mit hoher Dreh
zahl läuft.
Claims (3)
1. Stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungsge
triebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Pri
märwelle, bestehend aus einem ersten Kegelscheiben
teil, der eine feststehende Kegelscheibe und einen
Wellenabschnitt bildet und einem zweiten Kegelschei
benteil, der auf dem Wellenabschnitt axial verschieb
bar aber drehfest angeordnet ist und eine bewegliche
Kegelscheibe bildet und einer über ein Umschlingungs
band treibend verbundenen Sekundärwelle, bestehend aus
einem ersten Kegelscheibenteil, der eine feststehende
Kegelscheibe und einen Wellenabschnitt bildet und
einem zweiten Kegelscheibenteil, der auf dem Wellenab
schnitt axial verschiebbar aber drehfest angeordnet
ist und eine bewegliche Kegelscheibe bildet, wobei an
den beweglichen Kegelscheiben Zylindermäntel befestigt
sind und an den Wellenabschnitten festgelegte Kolben
scheiben vorgesehen sind, die Druckmittelservos zur
hydraulischen Verstellung der beweglichen Kegelschei
ben bilden und in denen jeweils eine Mindestvorspan
nung auf das Umschlingungsband aufbringende Federan
ordnungen untergebracht sind, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Federanordnungen aus
einer Vielzahl von Schraubendruckfedern (25 und 26)
bestehen, die in Federaufnahmering-Anordnungen (15 und
16) angeordnet sind, die aus einem topfartige Fe
deraufnahmen (21 und 22) aufweisenden, zylinderseiti
gen Abstützring (17 und 18) und einem zapfenförmige
Federführungen (23 und 24) aufweisenden, kolbenseiti
gen Führungsring (19 und 20) bestehen und die beiden
Ringe (17 und 19 bzw. 18 und 20) mit vorgespannten
Schraubendruckfedern (25 und 26) über Ver- und Entrie
gelungsbolzen (31 und 32) in einer verspannten Monta
gelage gehalten .werden, wobei die Verspannung der
Schraubendruckfedern (25 und 26) bei einer ersten vol
len axialen Betätigungsbewegung der Kegelscheibenan
ordnung durch Überdrücken der Ver- und Entriegelungsbol
zen (31 und 32) die Montagelage in eine Funktionslage
übergeführt wird.
2. Stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungsge
triebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Abstützringen (17 und 18) Halteöffnungen (29 und
30) zur Aufnahme der bajonettartigen Kopfenden (33 und
34) der Ver- und Entriegelungsbolzen (31 und 32) vor
gesehen sind und an den Führungsringen (19 und 20)
Rastöffnungen (27 und 28) vorgesehen sind, hinter die
Rastwülste (37 bzw. 38) an den Ver- und Entriegelungs
bolzen (31 und 32) unter Zusammendrücken der Schrau
benfederanordnung einrasten, um die Vielzahl von
Schraubendruckfedern (25 und 26) in einer vorgespann
ten Montagelage zu halten, wobei nach aufgehobener
Montagelage die Ver- und Entriegelungsbolzen (31 und
32) über Haltewülste (35 und 36) in den Halteöffnungen
(29 und 30) festgehalten werden.
3. Stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungsge
triebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß am
Abstützring (17′) Halte- und Rastöffnungen (39 bzw.
40) für Verriegelungsbolzen (41) am Führungsring (19′)
vorgesehen sind und an den Führungsbolzen (41) ein
nach außen öffnender Sprengring (43) in einer Ringnut
(42) durch eine geschlitzte Hülse (44) in radial zu
sammengedrückter Lage festgehalten ist und unter Zu
sammendrückung der Schraubenfederanordnung in die
Rastöffnung (40) halb entspannt einrastet, um die
Vielzahl von Schraubenfedern in einer vorgespannten
Montagelage zu halten, wobei nach aufgehobener Mon
tagelage der voll entspannte Sprengring (43) in einem
hinteren Abschnitt der Rastöffnung (40) festgehalten
wird.
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